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1、概述
    中原油田局基地北區(qū)現(xiàn)有兩臺(tái)29MW鏈條燃煤熱水鍋爐和兩臺(tái)29MW循環(huán)流化床鍋爐，擔(dān)負(fù)著局基地北區(qū)近180萬平方米的采暖任務(wù)。兩臺(tái)29MW鏈條鍋爐自投產(chǎn)以來，一直燃用鶴壁貧煤，鍋爐熱效率及出力都較低。鶴壁貧煤的特點(diǎn)是：煤質(zhì)揮發(fā)分含量低，僅12%～16%，粉末含量高，粒徑(∮<6mm的末煤占70%左右，含碳量高，結(jié)焦性能差。這種煤在層燃爐上應(yīng)用有以下主要特點(diǎn)：一是煤層薄厚不均，通風(fēng)不良，鍋爐的燃燒工況極不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)也相當(dāng)困難，爐渣含碳量較高，不完全燃燒損失較大，爐排漏煤量大；二是細(xì)粉末煤極容易形成飄塵，增大了鍋爐原始排煙濃度，加重了除塵設(shè)備的負(fù)荷；三是鍋爐出力水平低，熱效率低。
    針對(duì)這一狀況，我們擬對(duì)兩臺(tái)29MW鏈條爐排鍋爐配套型煤機(jī)，經(jīng)過赴杭州、無錫、上海、山西等地考察，目前國(guó)內(nèi)尚無20t/h以上鍋爐使用的大型型煤機(jī)，為此，通過詳細(xì)分析論證我們決定與青島華隆機(jī)械廠合作，共同研制開發(fā)大型型煤機(jī)，并提供試驗(yàn)場(chǎng)地。通過理論論證、設(shè)計(jì)與多次試驗(yàn)、改進(jìn)，第一臺(tái)大型型煤機(jī)于2000年試制成功，經(jīng)過一個(gè)采暖期的運(yùn)行，效果良好，提高了鍋爐出力和熱效率，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大中型層燃鍋爐采用型煤潔凈燃燒技術(shù)的空白，具有廣泛推廣應(yīng)用價(jià)值。
2、大型型煤機(jī)技術(shù)攻關(guān)及研制過程
    29MW燃煤鏈條熱水鍋爐配套型煤機(jī)由料倉(cāng)、給煤葉輪控制機(jī)、篩板、主機(jī)、爐前護(hù)板及電機(jī)、機(jī)座等組成。其中主機(jī)是由兩根(b325的實(shí)心軋輥組成，上面布置了許多橢圓型的小坑，一主一從，通過其相對(duì)運(yùn)動(dòng)而將煤末壓成約13 x25mm的橢圓型煤球，型煤機(jī)的主要受力部件為相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的一對(duì)軋輥，原煤成型的好壞完全由一對(duì)受力軋輥的軋碾力及其本身的變形量決定，而在型煤機(jī)的工作過程中，軋輥構(gòu)件長(zhǎng)期受到隨時(shí)間作周期性變化的載荷作用，這些構(gòu)件的應(yīng)力也就隨時(shí)間作周期性變化，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    針對(duì)上述情況，對(duì)軋輥的要求是：原煤成型軋輥在滿足原煤成型的力下變形量盡可能小；軋輥支撐軸端長(zhǎng)期交變應(yīng)力作用下最大工作應(yīng)力應(yīng)在該材料的持久極限內(nèi)6ro軋輥只有同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件，才能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作狀態(tài)，才能應(yīng)用于生產(chǎn)過程中。為此我們首先對(duì)型煤機(jī)的關(guān)鍵部件做了詳細(xì)的考察、分析和計(jì)算，按照國(guó)內(nèi)現(xiàn)有與10t/h鍋爐配套型煤機(jī)的思路對(duì)與29MW鍋爐配套的型煤機(jī)進(jìn)行了對(duì)比研究。
    國(guó)內(nèi)型煤機(jī)多年來一直沒有突破與lOt/h鍋爐配套的規(guī)模，其原因主要有兩條，一是10t/h型煤機(jī)軋輥的長(zhǎng)度為2700mm，直徑為200mm，而29MW鍋爐的爐排寬度為4160mm，按照相似理論，29MW鍋爐配套的型煤機(jī)的軋輥直徑d由下面公式可以導(dǎo)出：
    即大型型煤機(jī)的軋輥直徑為d-307mm，而軋輥支承軸的尺寸也必須相應(yīng)擴(kuò)大。如此龐大的設(shè)備有兩大缺點(diǎn)使用戶難以接受：一是設(shè)備過于龐大，加工難度大，成本太高；二是現(xiàn)有29MW鏈條鍋爐爐前位置狹窄，安裝困難很大。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了三種方案，經(jīng)過對(duì)比分析論證，決定采用如下方案：將軋輥分成兩段，中間加支撐點(diǎn)，該方案既解決了軋輥直徑過大，爐前安裝尺寸不夠，軋輥過長(zhǎng)，加工難度大，成本高的問題，但這種結(jié)構(gòu)存在中間支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)部位爐排上無煤的問題，我們?cè)谥�撐點(diǎn)上部增設(shè)了一個(gè)給煤通道，將原煤直接進(jìn)入爐排，解決了上述問題。
3、大型型煤機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及技術(shù)要領(lǐng)型煤機(jī)的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。
    料倉(cāng)是鍋爐煤倉(cāng)與型煤機(jī)連接部分，將原煤導(dǎo)入型煤機(jī)。給煤葉輪控制機(jī)由電機(jī)及減速箱轉(zhuǎn)動(dòng)，上部為給煤擋板，下部是防止漏煤、積煤的弧形板，主體是一個(gè)(b325x10的鋼管，縱向均布12道高80mm，厚10mm的鋼板，組成一個(gè)葉輪式圓筒（也叫撥煤輥筒），煤經(jīng)給煤控制機(jī)下來后，直接落在篩網(wǎng)板上，粒徑∮≥15mm的煤順著篩網(wǎng)板溜到爐排上，粒徑(b<15mm的煤直接落到導(dǎo)煤板溜到主機(jī)的兩個(gè)軋輥中間，主機(jī)由兩根(b325的實(shí)心軋輥組成，通過主機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將粉末煤軋成規(guī)格為13x25mm的橢圓型煤球（型煤）．然后隨著軋輥的旋轉(zhuǎn)，型煤均勻地落在行進(jìn)的爐排上。由于該型煤機(jī)比較龐大，軋輥采用左右兩節(jié)組成分別驅(qū)動(dòng)，中間設(shè)有約200mm寬的支撐點(diǎn)，采用滾動(dòng)軸承支撐，為避免中間斷煤，此處專門設(shè)有一個(gè)溜煤道，其傾角為50°，承接來自導(dǎo)煤板的煤，然后直接落到爐排上。
4、使用效果
    通過一個(gè)采暖期使用情況來看，該設(shè)備具有顯著的效果：①型煤機(jī)的成型效果非常好，成型率高達(dá)95%以上；②鍋爐的燃燒工況有了極大改善，也很容易調(diào)節(jié)，燃燒工況穩(wěn)定；③鍋爐的出力可以達(dá)到110%，比未裝型煤機(jī)前提高約20%，從而增大了供熱能力；④鍋爐熱效率由74%提高到80.7%，煙氣氧含量由12.8%下降到9.4%；⑤鍋爐爐膛溫度提高50℃～150℃，鍋爐尾部煙溫比未裝型煤機(jī)前提高了30℃～40℃，改善了鍋爐尾部受熱面的受熱狀況，在一定程度上改善了煙道和鍋爐尾部設(shè)備的工作環(huán)境條件；⑥環(huán)保效益相當(dāng)明顯，解決了鍋爐原始濃度高的問題，鍋爐出口排煙濃度有了較明顯的降低，從沉淀池的撈灰量測(cè)定，安裝型煤機(jī)后的鍋爐排煙的煙塵含量比原來減少了50%～75%，不僅解決了粉塵含碳偏高等多年來沒有解決的難題，同時(shí)還大大降低了煙塵進(jìn)口粉塵濃度，為煙氣排放達(dá)標(biāo)創(chuàng)造有利條件，節(jié)省了除塵設(shè)備改造費(fèi)用。
5、結(jié)論
  29MW燃煤鏈條鍋爐配套型煤機(jī)的研制應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)，它在大型鏈條爐上的應(yīng)用徹底解決了中原油田大型鏈條爐燃用鶴壁貧煤存在的難題，使大型鍋爐燃用細(xì)粉末煤在運(yùn)行上有了重大突破，解決了多年來大型鏈條鍋爐沒有配套型煤機(jī)的難題，并為供熱節(jié)能和環(huán)保達(dá)標(biāo)開拓了一個(gè)嶄新的途徑。